ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ АГРОДРОНІВ НА ТРИВАЛІСТЬ ЇХНЬОГО ПОЛЬОТУ
DOI:
https://doi.org/10.32718/agroengineering2025.29.27-33Ключові слова:
агродрон, акумуляторна батарея, ємність батареї, корисне навантаження, тривалість польоту, точне землеробствоАнотація
Наведено результати експериментальних досліджень впливу конструктивних та енергетичних параметрів агродрона малого класу на тривалість його польоту. Об’єктом дослідження є агродрон 7″ класу, оснащений літій-іонними акумуляторними батареями різної ємності, призначений для виконання завдань моніторингу посівів і локального внесення агротехнологічних препаратів. Встановлено закономірності впливу ємності акумуляторної батареї та маси корисного навантаження на час перебування агродрона у повітрі в умовах стабілізованого польоту.
Експериментальні дослідження проведено за одно- та двофакторним планом із повторенням вимірювань. Ємність акумуляторних батарей змінювалася в діапазоні 4000-10000 мА·год, а маса корисного навантаження – від 0 до 1,5 кг. Для кожного режиму виконувалося три польоти з подальшою статистичною обробкою результатів. Політ вважався завершеним за досягнення граничної напруги 2,66 В на елемент акумулятора. Дослідження проводилися за температури навколишнього середовища 18-22 °C та швидкості вітру до 2 м/с.
Встановлено, що збільшення ємності акумуляторної батареї з 4000 до 8000 мА·год забезпечує зростання тривалості польоту в середньому на 29 % за відсутності корисного навантаження, тоді як подальше збільшення ємності до 10000 мА·год має обмежену ефективність через зростання маси батареї. Показано, що збільшення маси корисного навантаження від 0 до 1 кг призводить до зменшення часу польоту на 42-50 % незалежно від ємності акумулятора. Визначено, що для агродрона 7″ класу оптимальною з кута зору співвідношення маси та тривалості польоту є акумуляторна батарея ємністю 8400 мА·год, яка забезпечує час перебування у повітрі в межах 13-29 хв залежно від навантаження.
Отримані результати можуть бути використані у виборі енергетичних параметрів агродронів малого класу для задач точного землеробства
Посилання
Beigi, P., Rajabi, M.S., & Aghakhani, S. 2022. An Overview of Drone Energy Consumption Factors and Models. arXiv:2206.10775. Retrieved from: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://arxiv.org/pdf/2206.10775 (Accessed January 10, 2025).
Drony u silskomu hospodarstvi abo Yak pochynalosia tochne zemlerobstvo. Agravery. Retrieved from: https://agravery. com/uk/posts/show/droni-u-silskomu-gospodarstviabo- ak-pocinalosa-tocne-zemlerobstvo (Accessed January 10, 2025).
Kalantari, A., & Gharibi, M. (2022). Flight endurance optimization for multirotor UAVs. Journal of UAV Systems, 10(2), 120–132.
Los, A.M., Velihorskyi, O.A., Rozhenkov, A.M., & Khomenko, Ye.V. (2023). Otsinka vplyvu zminy temperatury zovnishnioho seredovyshcha na rozriad akumuliatornoi batarei BpLA. Zbirnyk naukovykh prats DNDI VS OVT, 3(17), 31-36
Ofitsiina dokumentatsiia Molicel ta Samsung INR18650. Retrieved from: https://www.molicel.com/inr-21700-p45b/ (Accessed January 10, 2025).
Smirnov Ya. Pro drony silskohospodarskoho pryznachennia. 50 North GIS Blog from Ukraine. Retrieved from: http://www.50northspatial.org/ua/agricultural-drones/ (Accessed January 30, 2025).
Vasyliev, I. O. (2020). Akumuliatorni systemy dlia bezpilotnykh litalnykh aparativ. Tekhnichna elektrodynamika, 2, 45–51.
Vasyliev, I. O. (2020). Enerhetychni systemy BPLA. Tekhnichna elektronika, 2, 45–51.
Yun, H. M., & Medynskyi, D. V. (2017). Zastosuvannia bezpilotnykh litalnykh aparativ u silskomu hospodarstvi. Naukovi tekhnolohii, 4 (36), 335-341.
